[發明專利]一種基于區塊鏈的節點信譽共識方法

有效

• 申請號: 202010854966.7
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112039964B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 原旭;羅方;于碩;陳志奎;孫野;陳怡
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H04L67/1042
• 分類號: H04L67/1042;H04L67/1097;H04L9/32;G06Q40/04
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

本發明涉及共識算法技術領域，提供一種基于區塊鏈的節點信譽共識方法，包括：步驟100，獲取行為記錄表；步驟200，對行為記錄表中節點進行信譽值評估；步驟300，根據節點的信譽值變化計算節點的信譽增長率；步驟400，根據節點的信譽值和信譽增長率進行權限管理，具有選舉權限的節點可參與共識節點集的隨機動態選舉，并根據主節點選舉算法選舉出共識主節點；步驟500，共識主節點接收客戶端發送的請求，之后將請求和簽名一起廣播給共識節點，開始共識過程；步驟600，要退出的節點需向共識主節點發送退出請求；或者，待加入的節點也需向所有共識節點以及主節點都發送加入請求消息。本發明能夠對全網節點的可信性進行檢測和評估。

技術領域

本發明涉及共識算法技術領域，尤其涉及一種基于區塊鏈的節點信譽共識方法。

背景技術

區塊鏈是一個去中心化的分布式賬本技術。共識算法是區塊鏈非常重要的一部分，也是其去中心化和信任機制建立的基礎。典型的共識算法可劃分為：基于證明的共識和基于投票的共識。基于證明的共識算法有PoW(Proof of Work，工作量證明)、PoS(ProofofStake，股權證明)、DPoS(Delegated Proof of Stake，授權股權證明)等。這類算法要求加入網絡的節點能證明自己比其他節點更有資格添加一個區塊到鏈上。基于投票的共識算法有PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance，實用拜占庭算法)、DBFT(delegatedByzantine fault tolerance，授權拜占庭容錯算法)以及Tendermint等。這類算法要求網絡中的節點交換對當前新區塊或者交易的驗證結果，然后作出最終的決定。

一般來說，聯盟區塊鏈系統節點間以PBFT算法作為共識算法，能很好地避免PoW等基于證明的共識算法存在的能源浪費問題，且能允許系統在少于個節點因斷電或者被攻擊而無法良好工作等情況下繼續良好運行，具有很好的工業應用性。然而，PBFT共識機制存在的問題有：1)節點可靠性：如何對全網節點的可靠性進行檢測和評估，確保選出可信的共識節點，以保障共識網絡拓撲的穩定。2)安全性：如果共識節點的行為異常，共識協議能否采取相應的懲罰機制，以減輕惡意節點帶來的后續影響。3)動態性：PBFT通常是在聯盟鏈系統中運行的算法，并未考慮實際系統中可能出現的節點數量變化的情況，因此不能實現節點的動態加入和退出；4)可擴展性：PBFT共識過程中存在節點通信復雜度高的問題，當參與共識的節點增多時，共識交互消息會成幾何倍數增長，從而影響系統性能。

發明內容

本發明主要解決現有技術的實用拜占庭算法共識機制的上述技術問題，提出一種基于區塊鏈的節點信譽共識方法，以對全網節點的可信性進行檢測和評估，確保選出可信的共識節點，保障共識網絡拓撲的穩定。

本發明提供了一種基于區塊鏈的節點信譽共識方法，包括以下過程：

步驟100，獲取行為記錄表，其中，所述行為記錄表記錄全網節點共同維護的節點信譽、信譽增長率及信譽參考因素；

步驟200，對行為記錄表中節點進行信譽值評估，得到每個節點的信譽值；

步驟300，根據節點的信譽值變化計算節點的信譽增長率；

步驟400，根據節點的信譽值和信譽增長率進行權限管理，具有選舉權限的節點可參與共識節點集的隨機動態選舉，并根據主節點選舉算法選舉出共識主節點；

步驟500，共識主節點接收客戶端發送的請求，之后將請求和簽名一起廣播給共識節點，開始共識過程；

步驟600，要退出的節點需向共識主節點發送退出請求，進行節點動態退出；或者，待加入的節點也需向所有共識節點以及主節點都發送加入請求消息，進行節點動態加入。

進一步的，步驟200，包括步驟201至步驟203：

步驟201，由系統初創節點進行共識，之后共識主節點發起信譽值更新請求，共識節點收到請求后，計算全網節點新的信譽值；